物理 第一章 静电场 第九节 带电粒子在电场中的运动习题课 新人教版选修3-1 .ppt

带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动习题课习题课例例1.如图所示，虚线如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上是轨迹上的两点。下列说法中正确的是的两点。下列说法中正确的是A.三个等势面中，等势面三个等势面中，等势面a的电势最高的电势最高B.带电质点一定是从带电质点一定是从P点向点向Q点运动点运动C.带电质点通过带电质点通过P点时的加速度比通过点时的加速度比通过Q点时小点时小D.带电质点通过带电质点通过P点时的动能比通过点时的动能比通过Q点时小点时小一一.带电粒子在非匀强电场中的运动带电粒子在非匀强电场中的运动例例2.如图所示，水平放置的如图所示，水平放置的A、B两平行板相距两平行板相距h，上板上板A带正电。现有质量为带正电。现有质量为m，带电量为带电量为+q的小球的小球在在B板下方距离为板下方距离为H处，以初速度处，以初速度V0竖直向上从竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好能到达板小孔进入板间电场，欲使小球刚好能到达A板，板，A、B间电势差间电势差U应为多少？（重力加速度为应为多少？（重力加速度为g）hABV0H二二.带电粒子在匀强电场中的直线运动带电粒子在匀强电场中的直线运动三三.带电粒子在匀强电场中的偏转带电粒子在匀强电场中的偏转例例3.一束质量为一束质量为m、电量为、电量为q的带电粒子以平行于两极板的带电粒子以平行于两极板的速度的速度v0进入匀强电场，如图所示，如果两极板间电压进入匀强电场，如图所示，如果两极板间电压为为U，两极板间的距离为，两极板间的距离为d、板长为、板长为L。设粒子不会击中。设粒子不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出电场时的电势能的变化量极板，则粒子从进入电场到飞出电场时的电势能的变化量为为。（粒子的重力忽略不计）。（粒子的重力忽略不计）三三.带电粒子在匀强电场中的偏转带电粒子在匀强电场中的偏转【变式与提高变式与提高1】一个初动能为一个初动能为Ek的带电粒子，以速率的带电粒子，以速率v0垂直电场线方向飞入带电的平行板间，飞出时带电粒子动垂直电场线方向飞入带电的平行板间，飞出时带电粒子动能为飞入时动能的能为飞入时动能的2倍。如果说使带电粒子的初速率倍。如果说使带电粒子的初速率变为原来的变为原来的2倍，那么它飞出平行板的时刻，动能为（倍，那么它飞出平行板的时刻，动能为（）A4EkB4.25EkC5EkD8Ek三三.带电粒子在匀强电场中的偏转的临界问题带电粒子在匀强电场中的偏转的临界问题例例4.如图所示，真空中水平放置的两个相同极板如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和和Y长长为为L，相距，相距d，在两板间加上可调偏转电压，一束质量为，在两板间加上可调偏转电压，一束质量为m、带电量为、带电量为+q的粒子（不计重力）从两板左侧中点的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度以初速度v0沿水平方向射入电场且恰好能穿出，求偏转沿水平方向射入电场且恰好能穿出，求偏转电压电压U.四四.巩固与提高练习巩固与提高练习例例5.一平行板中存在匀强电场，电场沿竖直方向。两个比一平行板中存在匀强电场，电场沿竖直方向。两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子a和和b，从，从p点（如图）以相同的水平速度射入两平行板之点（如图）以相同的水平速度射入两平行板之间。测得间。测得a和和b与极板的撞击点到入射点之间的水平距离与极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为之比为1:2。若不计重力，则。若不计重力，则a和和b的荷质比是的荷质比是.1:2B.1:8C.2:1D.4:16.A6.A和和和和B B相相相相距距距距为为为为d d，板板板板长长长长为为为为L L ，板板板板间间间间电电电电压压压压为为为为U U；现现现现让让让让电电电电荷荷荷荷量量量量为为为为q q的的的的带带带带电电电电粒粒粒粒子子子子沿沿沿沿A A、B B两两两两板板板板中中中中心心心心线线线线入入入入射射射射，带带带带电电电电粒粒粒粒子子子子的的的的质质质质量量量量、速率均不相同，不计重力。求带电粒子到达屏速率均不相同，不计重力。求带电粒子到达屏速率均不相同，不计重力。求带电粒子到达屏速率均不相同，不计重力。求带电粒子到达屏S S上的宽度；上的宽度；上的宽度；上的宽度；LdALBCSL带电粒子在电场中的偏转综合问题带电粒子在电场中的偏转综合问题（屏（屏S无限长）无限长）L三三.带电粒子在匀强电场中的偏转的临界问题带电粒子在匀强电场中的偏转的临界问题【变式与提高变式与提高2】如图所示，真空中水平放置的两个相同如图所示，真空中水平放置的两个相同极板极板Y和和Y长为长为L，相距，相距d，长度为，长度为2d的竖直屏与两板右侧的竖直屏与两板右侧相距相距L在两板间加上可调偏转电压，一束质量为在两板间加上可调偏转电压，一束质量为m、带、带电量为电量为+q的粒子（不计重力）从两板左侧中点的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度以初速度v0沿水平方向射入电场。要使粒子能穿出电场，并且不打沿水平方向射入电场。要使粒子能穿出电场，并且不打在屏上，求偏转电压的范围。在屏上，求偏转电压的范围。屏的中点屏的中点L